重水素ブログ

水素よりも少しだけ重い重水素

【有機化学シリーズ1】官能基

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皆さんこんにちは。

化学、好きですか?

僕は好きです。

そこで、実際に僕が大学で学んでいる化学を、分かりやすく皆さんにお伝えしようと思ったのでまずは有機化学をシリーズ化してみようと思います。

途中で挫折したらお許しを。

第一回の今回は官能基について学びましょう。

有機化学の基礎中の基礎で、これを知っていないと始まらないのでぜひ暗記してください。

優先度MAX!主な官能基

 

以下の表にある官能基は超重要なので、絶対に覚えましょう!

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これらは基本中の基本なので、ぜひ覚えて自慢もできないけど楽しんでください。

重要度中!その他の主な官能基

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イミン

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ニトロ

窒素がプラス、酸素一つがマイナスのイオンで共鳴理論が適用されますので要注意です

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アジ化物

こちらも共鳴理論が適用されますので要注意です

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ラクタム

有名どころだとペニシリンです。

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ラクトン

フェロモンとかですかね?

構造式の書き方について

皆さんはエタノールをどの様に書きますか?

一番シンプルなのはC2H5OHですかね?

そうではなくて、構造式の場合です。

例えば、これ。

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これを見てどう思いますか?

どうも思わなかった方は残念ながら化学的センスがないかもしれません…

なぜならば、C-C-OHの角度はこの式にある様に180度ではないからです。

例えば、左側のC、これ、四面体系分子構造(Tetrahedral)ですよね?

この場合、結合角はおよそ110度になるので、180度とは程遠いのです。

そこで、より正確に表すとするなら、以下の様になります。

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もちろん、平面上で三次元のものを表すのには限界があるので、これでも正確に表せているとは言い切れないでしょう。

しかしながら、先ほどよりもだいぶ現実に近づいています。

ただ、これを書いていては時間がなくなりますよね。

研究者は時間に追われていますので、効率の良い書き方を発明します。

それが以下の通り。

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これならだいぶ早いし、角度も表せていますよね。

まあ、こっちの方が綺麗だし早いのでぜひ皆さんも練習して書ける様になってください。

基本的なルールとしてはC-Cは斜めの線、官能基に関係ないHは省略、と覚えていれば大丈夫です。

それ以外、化学反応などで重要な役割を果たすHは書く場合もありますが、練習すれば感覚が分かってくるはずです。

その他、有名な化合物

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左から、アセトン(Acetone)、アセトアルデヒド(Acetoaldehyde)、ギ酸(Formic Acid)、酢酸(Acetic Acid)、酢酸エチル(Ethyl Acetate)です。

Etはエチル(-C2H5)を表しています。

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こちらも左からジエチルエーテル(Diethyl Ether)、ベンゼン(Benzene)、トルエン(Toluene)、フェノール(Phenol)、ピリジン(Pyridine)です。

Meはメチル(-CH3)を表しています。

以上はかなり有名なもので、およそ全ての科学者はIUPACではなくこの名前で呼んでいると思われます。

他にもTHF、DMSO、DMFなど、有名なものをあげるとキリがないのでこの程度にしておきますが、有機化学を学んでいくうちに覚えられるはずなのでそこまで神経質にならずに、分からないものがあればその都度調べて覚えるのがいいと思います。

有機化学は反復練習

正直、僕自身今もそこまで有機化学は得意ではなく、僕自身の勉強のためにもこの様にまとめようと思ったのですが、やはり反復練習は大切だと思います。

問題集を2冊ぐらい買って何周もするのがいいのかもしれません。

僕も今から勉強しようと思うので、今後も一緒に頑張りましょう。

余談:

この記事書くのに結構時間がかかったのでシリーズ化するかお蔵入りするか分かりません。

ただ、とりあえずこの記事は公開しておこうと思います。